王先亮,王志文,马 超
体育用品制造业是体育产业高质量发展的基础与保障,在体育产业11 个大类中,其总产出和增加值规模最大、占比最高。其中,2021 年我国体育用品及相关产品制造增加值为3 433 亿元,占体育产业增加值的28.0%[1]。新一代智能技术与制造业深度融合发展,正深刻改变传统制造业的生产模式,“工业4.0”正在实施的智能制造、供应链、协作网络和生产系统,为体育用品制造业指明了智能化升级的变革方向[2]。当前,我国体育用品制造的核心技术自主化水平不足,若干关键技术对外依赖度较高,严重掣肘体育用品智能制造技术水平的提升,亟待引入全新思路,切实解决智能制造与体育用品融合发展的问题。从前期研究分析,体育用品智能制造的相关成果聚焦于共性技术研发[3]、数字化赋能[4]、服务化转型[5]、智能体育装备[6]等维度,未能深度呈现体育用品智能制造的内在机理与生产模式,无法有效指导体育用品制造业智能化转型升级。实质上,体育用品制造业智能化转型是生产技术的革新与知识体系的重构,属于典型的知识应用场景[7]。通过“智能技术+体育用品制造”的知识共享,建构体育用品制造业智能化转型的自主知识体系,实现体育用品智能制造的知识创造、转移、共享和再生产效益最大化,破解体育用品制造智能转型中技术兼容性差、技术创新效率低等关键难题,对于强化体育用品制造技术开发、科技创新和品牌塑造具有重要理论价值与现实意义。为此,本研究以“知识共享”为视角,探讨体育用品智能制造蕴含的知识共享逻辑,并从实践中审视体育用品智能制造的知识共享困境,提出知识共享的推进路径,为我国体育用品智能制造的理论探索提供有益补充,也为智能制造的业界实践提供新型知识管理路径。
体育用品制造的生产模式是企业经营、管理、生产组织和技术系统的形态和运作方式,生产模式伴随科技进步及市场演变不断动态变革。我国体育用品制造业生产模式经历了“手工作坊式—规模化定制—智能化制造”3 次阶段性变革,累积了劳动力、市场与技术优势,逐步由松散向集中、由“贴牌”向品牌、由劳动力驱动向技术驱动转型发展。
1978 年党的十一届三中全会召开以后,体育体制改革促进了体育产业的兴起,体育用品制造业快速发展。体育用品制造企业达到100 家左右,形成两个方面的体育用品制造门类:以泰山体育等为代表的体育器材厂商,泰山体育产业集团(1978 年成立)作为作坊式生产模式起家的典型代表,整合山东德州及其周边部分家庭作坊转而建厂生产体育器材;20 世纪80 年代,福建晋江在家庭手工作坊中生产运动鞋,外贸公司引入国外运动鞋加工订单,鞋厂代工开始发展,华丰鞋厂(后为361°)、陈埭溪边日用品二厂(后为乔丹体育)、三兴公司(后为特步)、丰登鞋厂(后为匹克)和安踏体育(1991 年成立)等相继成立[8],形成系列运动服装鞋帽生产企业。在手工作坊式生产阶段,体育用品逐渐从文教用品制造中分离出来,表现出自主探索、分散经营的初始发展特征。但受限于体育用品制造行业整体技术水平较低,体育用品企业零散化发展,多采用简单的工具在手工作坊中依托人力完成,逐渐积累体育用品制造劳动力优势[9]。由于市场化水平较低,体育用品多在定期设置的市场中进行商品贸易。
1992 年,国家体委召开“中山会议”,确定了以体育产业为先导改革体育体制的战略方向,体育用品制造业作为体育产业的主体产业迎来快速发展的机遇期,李宁体育、青岛英派斯、深圳好家庭等相继成立。2013 年,全国体育用品企业数量达到20 000 多家,成为世界体育用品制造工厂,占据全球体育用品制造65%以上的份额[10]。1993 年,中国体育用品业联合会成立,规范行业生产经营活动的同时,创立体育用品博览会,进一步促进体育用品业由零散化的手工作坊生产向规模化、行业化、机械化生产转变。该阶段,体育用品生产的国际订单迅速增加,以福建晋江为代表的体育用品企业为适应国际大批量订单的市场需要,开始引进自动化的流水线实现规模化与机械化生产,至此形成“贴牌加工”模式。体育用品企业也实现了从单一化产品向运动服装鞋帽、运动配件、运动器材的综合性企业转型,并且积累了丰富的生产技术和技术工人,初步形成国内体育用品制造的产业链[11]。这一时期,我国体育用品制造业年均复合增长率18.9%,占体育产业增加值74%以上(见表1),成长为世界第二大体育用品消费市场,呈现快速成长、规模扩张、粗放经营的特点,积累了体育用品制造的价格和市场优势。
2014 年,国务院印发《关于加快发展体育产业促进体育消费的若干意见》,积极支持体育用品制造业创新发展,为智能化转型升级奠定了基础。2015 年,国务院印发《中国制造2025》,加快新一代信息技术与制造业深度融合,着力发展智能装备和智能产品,推进生产过程智能化,培育新型生产方式,全面提升企业研发、生产、管理和服务的智能化水平。《智能制造发展规划(2016—2020 年)》《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》等系列政策,明确将智能化作为制造业的重点转型方向,为体育用品制造业智能化转型升级指明了方向。2015 年开始,工信部启动智能制造试点示范专项行动,截止2020 年底,全国共遴选出305 个国家智能制造试点示范项目,涉及体育用品制造业等92 个子行业,其中泰山体育、安踏体育等多家体育用品企业入围。智能制造模式下的生产效率平均提高34%,能源利用率平均提高17.2%,运营成本平均降低22%。新一代人工智能技术与体育用品制造技术的深度融合,重塑体育用品制造业生产的全过程、全产业链和产品全生命周期[12]。在山东、福建等地围绕“智能健身器材”“高端运动鞋服”形成体育用品智能制造的产业集群,涌现了泰山体育、三柏硕健康科技、迈金智能科技、泽普医疗等智能体育细分领域独角兽或准独角兽企业,取得了雪蜡车、智能蹦床、智能骑行台、高端智慧健身装备、智慧体医康复机器人等智能体育标志性成果。此外,中国体育智能制造创新大赛成为“智能技术赋能体育制造业”技术创新、模式创新和组织方式创新的重要平台,在智能生产线培育、智能工厂等方面积累了发展经验。总体来看,2014—2020 年,我国体育用品业增长速度放缓,占体育产业增加值和总产出的比重下降,面临向智能制造转型分化的窗口期(见表2)。
表2 2014—2021 年体育用品制造业增加值情况Table 2 Added Value of Sporting Goods Manufacturing Industry 2014—2021
智能化转型是智能制造在体育用品领域的创新应用,其实质是人工智能与体育用品制造深度融合形成的全新生产方式[13],属于典型的知识密集型应用场景,引入知识共享理论是促进体育用品智能制造转型升级的重要诉求。为此,体育用品制造智能化转型需遵循知识共享的逻辑,重构体育用品制造知识体系。通过内部知识总结和外部知识引入,内化形成具有自学功能的智能制造知识系统,改造形成智能制造技术和生产线,实现制造环节的数字化、场景化、自动化,并覆盖体育用品研发、设计、生产和销售全生命周期。体育用品智能制造蕴含“供需匹配—转化吸收—耦合应用”的知识共享逻辑。
体育用品制造智能化转型,需通过需求索引、存量挖掘和供需匹配的全流程变革,实现数字技术在体育用品智能制造中的深度应用。(1)智能制造知识的需求分析,明确体育用品智能制造对人工智能知识的精准化需求,解决“体育用品智能制造需要什么知识”的问题。运用内部培训和外部学习等方式,结合体育用品制造企业实际情况,分析体育用品生产线存在的核心技术、共性技术,形成体育用品智能制造技术需求清单,明确体育用品智能制造知识需求。如炽金体育公司研发数据可视化的体育与健康数字系统时,组织团队抽丝剥茧式地开展技术需求挖掘,明确系统研发面临的运动数据采集、人体动态监测可视化等关键性技术,形成知识的需求分解结构。(2)智能制造的存量知识挖掘,在体育用品生产实践中总结智能化规律,解决“企业具有什么体育用品制造知识”的问题。知识共享是双向交流互动,不仅明确有什么外部知识需求,更应清楚企业知识底蕴。重现体育用品企业的存量知识,以关键事件为导向,系统梳理传统生产累积的各类知识,精准挖掘体育用品创意产生、产品设计、低成本生产、市场预测等关键知识,分析其规范化、标准化、个性化生产特征,建构可用于智能化转型的体育用品制造知识存量库。(3)智能制造的知识供需匹配,将体育用品智能制造知识需求与存量知识相对接,解决“如何满足企业需求实现智能制造升级”的问题。以供需匹配为导向,依据知识需求选择具备智能制造相关供应商,并运用产学研合作、柔性引进、技术转让等途径,自主建构符合体育用品制造规律的智能制造系统和智能制造技术[14]。如泰山体育(国际)产业园高端体育装备智能制造项目,利用智能制造领域领先的“企业协同孵化云平台”,将智能制造技术需求与相关设备生产企业进行深度对接。
体育用品传统制造向智能制造的转型升级,是外部知识引入、转化进而吸收的动态过程,其中主要涉及知识外化与内化的过渡、隐性知识的显性化转变。(1)知识外化到内化的过渡。体育用品智能制造知识的外化是将知识通过有形的方式表述、演示和传播的过程,运用语言、文字、图表、模型、样品等形式共享体育用品智能制造知识,展现产品设计、产品生产、产品定制、客户反馈等关键活动,并将关键知识以文稿、协议、标准、技术文件等形式移交企业,最终建构体育用品智能制造的显性知识体系。在此基础上,智能制造知识在企业中逐步内化。体育用品智能制造企业吸收外部智能制造知识,通过培训、学习、试用等环节,实现智能技术与体育用品制造技术的内生性融合,获得自主掌握的隐性知识。(2)隐性知识的显性化转变。体育用品制造企业在将智能制造的外部知识内化后,积极促进智能制造隐性知识的显性化转变,进而实现隐性知识向显性知识、由显性知识向物化知识的依次输出。首先,体育用品制造企业引入智能制造技术,形成企业内部智能制造创新团队的理念、经验、心智模式、行为方式、经营方式等隐性知识;其次,将隐性知识转换为显性知识,建构以体育用品智能制造为主线的技术文件、生产流程、数据要素、工业软件、管理配套等,形成智能化转型升级的自主知识体系;最后,将显性知识转化为物化知识,根据体育用品智能制造升级要求,改造升级体育用品生产设备、操作设备、控制系统、管理手册等智能制造设施设备[15]。
体育用品智能制造知识共享不仅涉及产品制造,还包括治理结构、市场销售、客户定制等众多环节,以知识共享为路径实现知识耦合应用并驱动体育用品制造业全流程、全价值链的变革,是体育用品智能制造的根本要求[16]。(1)知识耦合。在知识共享过程中,利用外部知识引入与隐性知识转化,形成体育用品智能制造知识的耦合应用。首先,在智能技术供应商与体育用品制造企业间建立互信关系;其次,搭建探索式、互利式和多元化学习的知识体系,形成信息技术与体育用品技术之间知识的耦合机制;最后,以体育用品智能制造的要求,促进数字技术的创新应用,实现技术知识之间耦合的深层次目标,优化体育用品智能制造全部流程。(2)成果创造。在体育用品制造业智能化转型升级中,知识共享最终应服务于智能制造知识的转化应用。一方面,推进体育用品智能制造的知识落地应用,不断更新体育用品制造的全流程环节,绿色、高效、便捷地生产体育用品,提高体育用品企业的效率和经营效益;另一方面,实施体育用品智能制造知识的挖掘再生,充分利用体育用品智能制造知识,促进体育用品制造行业特有知识的创造性再生。如福建省莆田市重点支持体育装备智能制造专业园区建设,各企业重点改造建设信息化、自动化、智能化集成生产线,并依托园区协作平台研制开发运动鞋服智能制造的地方标准,成为体育用品智能制造的特色示范区。(3)绩效激励。知识耦合应用是知识产权拥有者与体育用品企业共同开展的智能制造升级,所产生的产权性知识和经济效益等成果应根据契约合理分配并形成激励机制[17]。如酷特智能公司所建立的智能工厂孵化平台,在与体育用品企业共享智能制造知识的过程中,双方建立资源交换与盈亏共担的互信机制,合理划分智能制造投入的经济成本与利益,推动知识共享绩效公正分配。综上,体育用品制造业智能化转型的逻辑框架见图1。
图1 我国体育用品制造业智能化转型示意图Figure 1 Logical Schematic Diagram of the Intelligent Development of China’s Sporting Goods Manufacturing Industry
我国体育用品制造业整体属于低端技术行业,技术创新对体育用品制造业发展质量提升的贡献度仅为9.26%,严重依赖人力资本和对外开放的贡献(两者合计贡献59.04%)[18]。目前,我国体育用品制造业的智能化转型升级仍处于粗放式赋能阶段,尤其是体育用品企业对智能制造知识的获取不足,外部智能制造知识无法为体育用品企业提供精准支持,导致智能制造知识处于供需错位状态。2020 年,中国电子技术标准化研究院开展了全国智能制造能力评估,75%的制造企业处于智能制造成熟度1 级,仅有5%处于成熟度较高的4~5 级。由于长期依靠低技术附加值的生产模式,体育用品企业对产品制造技术知识信息仅局限于规模化、机械化、自动化生产的单一层面,对智能制造技术知识了解与储备不足,难以依靠相关行业的智能制造知识共享获得精准化技术支持。一方面,体育用品制造企业对产品智能制造技术的需求过于模糊,对行业智能制造技术前沿把握不足,无法通过知识需求索引与存量知识挖掘获取精准化的智能制造知识,难以动态调整产品线和生产线,无法快速适应市场需求,导致智能制造知识供需双方存在隔阂;另一方面,体育用品制造企业与市场需求端脱节,无法通过客户需求数据的获取,快速调整产品线和生产线,体育用品制造生产线僵硬有余而灵活不足,无法实现大规模定制化、柔性化的生产模式。此外,体育用品制造企业对产品数据的敏感度较低,缺乏统一规范的体育用品大数据知识库,体育用品企业的智能制造知识需求索引缺乏数据支撑。
长期以来,我国体育用品制造业的技术研发与功能创新实力较弱。对代表性体育上市公司研发投入的统计发现,虽然企业在研发投入上呈连年增长的趋势,但多数企业的研发投入强度在10%以内,与其他资金投入相比仍处于弱势,体育企业对产品生产关键技术的创新研发重视不足。体育用品企业研发创新能力偏低,企业研发资金投入不足,导致体育用品科技含量低,新产品、新材料、新工艺开发落后,高性能产品、高质量零部件受到供应商制约[19]。在现有体育用品制造业技术创新框架下,体育用品制造企业对外部先进知识的吸收效果有限,难以真正内化为企业自身的技术竞争优势。一方面,体育用品智能制造知识转化为企业技术优势存在技术阻滞。体育用品企业在智能制造转型中仍处于试验阶段,多样化体育产品的生产流水线智能化功能有限,智能制造转型需付出更多技术成本。另一方面,体育用品制造企业的知识学习能力不足;体育用品智能制造技术的知识体系呈碎片化形态,企业对智能制造技术知识的理解不足;体育用品智能制造知识涉及的部门、领域、设备较为冗杂,而多数企业未能建立以智能制造知识生产为核心的复合型人才团队[20],体育用品智能制造知识生产仅停留在碎片化的各自为政状态,难以形成协同创新优势。
体育用品制造业的智能化转型升级,关键在于围绕企业知识生产核心部门形成良好的知识创新生态体系,激发企业智能化转型的内生动力。因而,体育用品智能制造知识的共享,需依赖良好的基础设施与服务体系支撑。但我国体育用品智能制造呈现碎片化的发展形态,企业间未形成知识资源共享,智能制造的产业生态体系不尽完善。一方面,智能制造服务商与体育用品企业间的协作不足。针对智能制造技术的知识共享面临多种制度、技术、部门壁垒,资源流通周期偏长,智能制造技术的采购、应用、生产各环节成本过高,未能形成高效率、低成本的智能制造技术供应链。如德州、晋江等多地已形成体育用品制造业集群或产业基地,但企业间的知识共享体系尚未建立,智能制造的区域基础保障机制不完善,内部企业深度协作、科技基础设施建设等相对滞后[21]。另一方面,体育用品智能制造配套服务体系缺失。信息技术、人工智能与体育用品制造技术融合不足,体育用品智能制造基础薄弱,上下游企业、产业链条等不完善,部分重要部件仍依靠进口,尚未形成产业协作密切、上下游配套完善、资源流通共享高效的体育用品智能制造产业链。同时,体育用品智能化转型升级的市场竞争力仍未全面提升,智能制造品牌效应引领带动不足,体育用品行业互联网生态较差,企业转型升级的成本较高。体育用品转型升级的绿色化发展要求较高,体育用品制造企业在节能减排、绿色发展方面技术储备不足,跨阶段发展能力偏弱。
以体育用品智能制造知识需求为导向,立足用户中心的理念,发挥体育用品制造专家、技术能手、一线工人等作用,建立知识需求库、需求清单,精准对接体育用品智能制造的技术需求。同时,做好存量知识的价值挖掘与利用,依托体育用品制造企业技术团队,形成知识交互的治理方式,促进存量知识的充分挖掘运用。(1)推动体育用品制造业价值链精准对接客户端。促进体育用品制造企业由单一化的加工生产向研发设计、市场营销两端延伸,增强用户参与的个性化、定制化设计能力。深度挖掘市场需求数据,以智能化推动大规模个性化定制,为用户提供个性化定制的精准服务[22]。打通体育用品消费互联网与工业互联网,通过按需设计、按需制造、按需配送,满足用户个性化体育用品需求,推广需求驱动、柔性制造、供应链协同的体育用品智能制造新模式。(2)打造体育用品智能制造知识共享的服务平台。在竞技体育器材、高端健身器材、冰雪运动器材、运动服装鞋帽等重点行业领域,实施工业互联网与体育用品制造业深度融合,建设体育用品智能制造的“云服务平台”,形成产能共享、网络协同、技术服务、标准检验、线上交易等知识资源协同的服务模式,为个性化设计、柔性化制造、精准化供应创造条件。支持国家体育用品工程技术中心等共享型制造平台,整合原材料、生产设备、生产线、工业软件等资源,推广体育用品服务型制造、智能制造和绿色制造新模式,发展平台接单、集中采购、多厂协同、个性销售的制造新模式。(3)建立行业共享的体育用品智能制造知识数据库。鼓励体育用品制造企业在基于保障用户数据安全的基础上,对用户数据进行个性需求分析挖掘,精准无缝对接用户需求,打通产业链各环节,打造模块化组合、大规模混线生产等柔性生产体系。开展基于人工智能、区块链等技术的产品模型构建与数据分析,将体育用品的研发设计、运行状态、历史维护、用户使用行为数据等进行汇聚并分析,通过对体育设施设备运行的实时监测,提供远程维护、故障预测、性能改进、科学健身指导等一系列服务。(4)支持体育服务企业与体育用品制造企业共享知识资源。鼓励健身休闲、体育培训、电子商务、研发设计、赛事服务等企业发展体育用品制造服务业,挖掘用户需求,联合体育用品制造企业开展研发设计、加工制造、品牌授权等合作,打造一批以用户需求为主导的超级工厂。
在体育用品智能制造的知识转化过程中建立场景化学习机制,立足内外双方的技术创新团队,形成体育用品智能制造技术单元、数字车间等场景,促进知识内化与外化互动迭代。同时,畅通“隐性知识—显性知识—物化知识转化”的流程渠道,形成体育用品智能制造知识自主进化、自律操作的知识共享体系,突破智能制造的关键核心技术。(1)在体育用品制造企业形成学习型企业战略目标。围绕高端体育用品智能制造前沿技术和共性技术研究与应用,统筹集成创新资源要素,实施关键核心技术攻关,分领域组织高端体育装备、竞技体育器材、体育健康设备、运动服装鞋帽等关键材料、核心零部件、核心软件、数字技术融合等领域科技研发,开发高端体育用品制造新材料、新产品、新工艺和新技术。(2)企业间联合研发体育用品智能制造的共性技术。实施体育用品制造“产学研金服用”一体化建设,发展体育用品制造业技术创新中心、创新创业共同体等技术共享机构,支持重点体育用品制造企业争创国家技术创新中心、产业创新中心,推进关键共性技术研发、生产工艺改进和生产设备研制。支持重点省市围绕体育产业集群建设区域型产业技术研发机构,形成一批面向市场、主体多元、机制灵活的高水平体育用品共性技术创新平台[23]。(3)打造体育用品智能制造企业的孵化培育平台。建设国家级体育用品企业的工业互联网孵化平台,培育一批区域级、行业级、企业级特色体育用品智能制造企业,并在体育用品传统制造企业设置工业互联网标识解析二级节点及重点企业节点。推进先进工业互联网平台与体育用品制造业相融合,推动体育用品制造基础工艺、控制方法等模型化、软件化,加速成熟工业软件向体育用品制造行业云迁移。开展体育用品工业互联网基础共性、关键技术、典型应用等标准研制,健全体育智能制造标准体系。(4)建构我国体育用品智能制造的自主知识体系。开展体育用品智能制造试点,发挥福建、江苏、山东等体育用品制造业聚集优势,打造体育用品智能制造标杆区域和产业集群。建立体育用品智能制造自主创新体系,实施体育用品智能制造示范专项行动,建设示范性体育用品智能工厂、数字化车间、智能制造场景,健全体育用品智能制造服务保障体系。继续举办好中国体育智能制造创新大赛、中国国际体育用品博览会等,引领、挖掘和培育具有自主知识产权的体育智能制造创新产品。
围绕体育用品智能制造的基础设施需求,建设与体育用品智能制造相适配的生态体系。依托生态体系完善体育用品智能制造的知识应用场景,建立支撑体育用品智能制造创新的长效机制,激励体育用品行业利益相关者。(1)完善体育用品智能制造的基础数据库建设。加快体育用品智能制造互联网基础设施建设,降低体育用品企业互联网通信成本,提高体育用品制造重点区域、产业集群和产业园区的通信服务能力。加强体育用品制造数据中心建设,以数字化公共平台为基础,推进竞技体育、群众体育、体育产业、学校体育等数据标准化建设,接入科学健身、用户行为、消费数据、体医融合等多元化体育用品制造有关数据。(2)打造体育用品智能制造的融合型基础设施。建设一批国家级、省级和区域体育用品制造人工智能平台,培育系列体育用品智能制造解决方案,拓展体育用品智能制造、智慧物流等应用和客户端[24]。开展体育用品智能制造互联网工厂建设试点推广,建设高端体育用品智能制造先行区、数字车间和示范场景。(3)构建体育用品智能制造的协同化服务体系。鼓励高校、科研院所与企业合作建设与开放科技基础设施,建设国家级、省级、企业级相结合的创新平台集群[25]。发展体育用品制造创新创业服务综合体,促进体育用品创新创业相融合,孵化创新型体育用品企业。(4)营造多元支撑的体育用品智能制造的生态体系。充分发挥行业协会、科研院所等多元主体的积极作用,开展标准制定、供需对接、咨询服务、人才技术交流、行业统计分析等智能制造服务。鼓励体育用品企业实施人才引育计划,加大对体育用品领军人才、高级管理人才和高级技术工匠的引进和培养。加强国际化技术交流与合作,引进体育用品领域的国际资本、技术、人才和组织,支持企业走出去整合国际体育用品研发机构、生产企业和营销网络。
纵观我国体育用品制造业的发展历程,其生产模式历经手工作坊式、规模化定制和智能化制造的变革,已迈入智能化转型升级的关键窗口期。智能制造实质是数字技术与工业制造深度融合的知识共享过程,体育用品制造业智能化发展则蕴含着数字技术与体育用品制造技术的知识共享与耦合创新。依托知识共享的基本理论,体育用品智能制造分为知识供需匹配、知识转化吸收和知识耦合应用3 个阶段。针对当前我国体育用品智能制造存在的知识共享困境提出具体推进路径,以“知识共享”推动体育用品制造业智能化转型。总之,体育用品智能制造顺应全球制造业发展的趋势,也契合我国体育用品制造业提质增效的发展目标。本研究为体育用品智能制造提供了“知识共享”的理论视窗与治理路径,未来应从数字赋能的多元视角、实证方法和量化研究等方面探寻体育用品智能制造的特有规律。